光传输通信技术论文精选(九篇)

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第1篇：光传输通信技术论文范文

[论文摘要]光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域。综述我国光纤通信研究现状及其发展。

近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围

不断扩大。

一、我国光纤光缆发展的现状

（一）普通光纤

普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大，G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化，表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。

（二）核心网光缆

我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆，其中多模光纤已被淘汰，全部采用单模光纤，包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过，但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量，它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤，不采用光纤带。干线光缆主要用于室外，在这些光缆中，曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构，目前已停止使用。

（三）接入网光缆

接入网中的光缆距离短，分支多，分插频繁，为了增加网的容量，通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中，由于管道内径有限，在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量，是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用，目前在我国已有少量的使用。

（四）室内光缆

室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆，笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内，布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内，主要由用户使用，因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。

（五）电力线路中的通信光缆

光纤是介电质，光缆也可作成全介质，完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构：即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放，适应范围广，在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。ADSS光缆在国内的近期需求量较大，是目前的一种热门产品。

二、光纤通信技术的发展趋势

对光纤通信而言，超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标，而全光网络也是人们不懈追求的梦想。

（一）超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用，同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分复用，从而大幅提高传输容量。偏振复用（PDM）技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空较小，降低了对色散管理分布的要求，且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散（PMD）的适应能力较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。

（二）光孤子通信。光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。

光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题，但目前已取得的突破性进展使人们相信，光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系统中，有着光明的发展前景。

（三）全光网络。未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高，因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。

全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。

目前，全光网络的发展仍处于初期阶段，但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。

三、结语

光通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的“冬天”但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看，光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来到来。

参考文献：

[1]辛化梅、李忠，论光纤通信技术的现状及发展[J].山东师范大学学报（自然科学版），2003，（04）

第2篇：光传输通信技术论文范文

关键词：铁路通信系统；光纤通信技术；DWDM技术；波分复用技术；光纤接入技术 文献标识码：A

中图分类号：U285 文章编号：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.017

光纤通信技术作为当今社会不可缺少的一种信息传输载体，其不但在市场占有重要位置，且运用比较广泛，例如：光纤通信技术被运用于高质量彩色电视传输、工业生产场地监控与调度。特别是在铁路通信系统当中，光纤通信技术运用得比较多。在铁路通信系统中应用光纤通信技术可以提高通信传输的效率以及扩大光纤通信技术的运用，可是光纤通信技术还有很多不足之处，需要得到改善。所以，下文就光纤通信技术在铁路通信系统的运用以及优化举措进行了简单的阐述。

1 关于光纤通信技术情况分析

由于光纤通信是在高频率光波当中作为载波的这一前提条件下完成的，且由于光波频率必须要达到1000赫兹才可以，而光纤在进行发送信息时一般是被当作介质一样的东西存在的。之前有文献提到了这样一个理论：就是将光纤当作媒体，这样就可以完成信息输送。并且这篇论文提到，如果将其运用到通信当中，不但可以降低光纤损害程度，还可以降低成本运输。所以某企业为了真正实现这一想法，通过大量的研究和探索，对其进行想象和思考，最终判定假如有一天将其成功研发出来，可以获取高额的回报。而且对于通信未来发展有着非常重要的作用。随之而来的世界上就出现了损害低的光纤，并且这根光纤衰退系数是20～23db/km，也正是因为如此，人们进入了光纤时代。使用光纤技术的时候，与以往的通信技术相比较，光纤技术优势更大，尤其是光纤技术的损耗小、容量大、传输快等优点，这是传统的通信技术不能相比的。由于光纤通信具备了这部分优点：不会遭到电磁感染、不会出现串音，所以很多人喜欢光纤通信，且为了更好地运用光纤通信，人们花费大量的资金和先进技术，发展光纤通信技术。从光纤技术发展至今，只有20多年的时间，光纤通信的容量就提高了一万多倍，且传输速度也提高了数百倍，到目前为止，人们可以在各个行业当中看到光纤的身影。

1.1 波分复用技术分析

因为通过单模光纤消耗非常小的区域，使用波分复用能够带来很大的宽带资源，按照不一样的波长以及频率，不一样的信道就可以经过光纤消耗非常小的窗口进行改进而成。且因为信号载波就是光波，所以波分复用器使用在发送端，能够将不相同的波长光载波进行有效融合，然后发送到一根光纤之中。通过接收端，将不一样的波长采用分波器负荷不相同的信号载波进行有效分割。不相同的波长的光载波信号一同进行复用传输。从当今社会发展来看，波分复用已经运用于铁路通信体系之中，按照不一样的波长输送通信信号，不仅不会遭到电磁信号以及气候的干扰，还可以提高信息传输速度。

1.2 光纤接入技术分析

光纤接入网作为信息高速公路中的最后一个环节，其要想完成高速信息输送，关键点在于用户的接入这一环节，必须拥有主干宽带输送网，且信息高速输送到各家各户采用的技术就是光纤接入网络技术。当光纤宽带进行接入时，通常其输送方式不会是单一的，而是各种类型的同的方式，且光纤到户和FTTCab就是经常使用的传递模式。其能够让光纤在不同的位置进行信息传递。由于进行光纤宽带接入方式采用了光纤到户这一方法，其可以提供全光接入，所以对于不相同的宽带特点能够充分满足使用者对于宽带的各种不同需求，用户体验到不同的宽带需求。

2 运用的光纤通信技术情况分析

2.1 准同步数字系列光纤通信

于1980年左右，铁路光纤通信体系逐步发展和进步，由北京站到北京局间建立了一个10千米以上的试验段，并且二次体系也随之开通，且路段之间建立了多模光纤，采用8芯单模光缆将其运用于重载双线电气化大秦铁路。而该局限通信系统由二芯配置34Mb/sPDH设施组建而成，所以中国的第一条长途干线电缆数字通信系统功能出现了，这样大大促进了同轴模拟传输光缆数据通信在铁路通信网的进步和发展。但由于其复用结构相当复杂、没有网络管理能力等，进而直接影响到光缆通信系统发展和进步，在这样的情况下，相关人员研制出了同步数字体系技术，其逐渐出现在人们的视线里。同步数字体系可以有效实现光纤通信系统的运用价值。其是把光纤信号进行一同收集，接着采用不一样的频率来发出。

2.2 对于DWDM技术运用分析

相关人员开始于铁路通信系统中运用DWDM，这种技术能够采员工非常多的波长作为载波，其具备了消耗非常低与单模光纤的宽带的特点，可以让各个载波通信通道在一根光纤里一同进行传输，这样可以大大降低光纤的总数目。在DWDM当中，其协议和输送的速度没有任何联系，并且DWDM网络可使用以太网协议等来进行数据输送，且数据流量通常可以控制在2.0Gb/s～100Mb/s之间。并且DWDM能够在激光通道间，经过不一样的速度输送不一样的数据流量。从目前而言，这样的技术已经开始大面积地运用到铁路通信系y中。由于此技术不会受到天气的干扰，可以将波长和光纤频率相融合，使用DWDM系统和设施，让信息体系可以得到综合性的兼容。

相关人员使用SDH设施，开展信号波的传输，在一开始的时候，其信号传输不太稳定，但由于时间的上涨，所以输送的速度也会一直上涨。在这样的情形下，能够采用16波道以及2.0Gb/s以上的速度作为基础。采用单根光纤单向传输方式，能够把相同的波长在不同的两个位置进行重复性的使用功能。这项技术和数字传输体制的世界标准是相符的，能够符合很多的光纤信号。并且这种技术还能够把PDH与SDH的特征进行兼容，使用灵活的组网方式，可以有效降低联网费用。DWDM技术在多个新型行业都有业务方面的发展，不但可以推动铁路通信系统发展，还能够让通信技术行业上升一个档次，进而带来全新的发展局面。运用DWDM，把光纤通信技术相结合，且把光波频率和电磁信号相融合，将其运用于铁路通信当中，可以达到意想不到的效果。

3 光纤通信技术优化策略

3.1 采用光时分复用及密集波分复用技术提升传输容量

要想提升光纤传输系统中的传输容量，就一定要采用光时分复用技术以及密集波分复用技术，这是提升传输容量最好的方法之一，其能够经过单根光纤来使得传输信道数的传输容量增加，并且光时分复用技术是经过信道的传输速度来提升传输容量的。可是由于光时分复用技术以及密集波分复用技术传输的光纤通信系统的容量非常有限，所以相关人员可以把很多的光时分复用信号一起使用，这样可以在很大程度上提高传输的容量。其中偏振复用技术最大的作用在于降低相邻的信道之间的相互作用，在高速通讯系统当中归零编码信号里面所占去的空间非常小，并且对于色散管理分布相关要求很低，而且其对于光纤的偏振膜色散以及非线性归零编码信号之间的适应性很强。所以在当前的大容量通信系统当中运用归零编码传输方法比较好。

3.2 采用光孤子通信技术进行远距离传输

因光孤子通信技术拥有非常特别的PS数量级的很短的光脉冲，其方位一般是在光纤反常色散区域，可以将光纤的非线性和群速度色散进行有效地平衡，所以，针对光纤距离较远的输送，使用光孤子通信，就不会更改光纤速度和波长。使用功能光孤子通信能够进行远距离高速通讯，能够在时域很短的脉冲把控中使用已存在的速率，进而可以有效降低ASE，而其定时、整形等可以加大输送的距离。如果要提高光学滤波输送距离，其可以在性能非常高的掺铒光纤放大器方面输送比较低的噪音的掺铒光纤放大器。

3.3 采用全光网络技术提升速度传输

运用全光网络技术能够有效提升速度传输，实现高速传输。以往的光网络可以把节点间的全光化完成，可是在网络的节点处以往的方式运用的是电器件，这就严重局限了通信网络容量的提升，并且也给当前铁路通信系统造成了很大的麻烦。可是电节点会在全网络中被取代，且节点之间可以使用全光网，让信息可以进行高速的交换以及传输，对于用户的信息不会再按照以往的比特进行，而是根据波长来决定。采用全光网络技术还能够消除电光瓶颈产生的部分影响因素。

4 结语

在铁路通信系统中运用光纤通信技术可以提升传输效率，还可以推动通信行业的发展，并且素质和市场需求上升，能够促进光纤通信技术上升一个层次。所以运用光纤通信技术的时候，首要做的就是对其运用的相关情况进行仔细的分析，接着通过对实际情况的调查，对光纤通信技术进行优化，提升光纤通信技术传输容量、实现光纤通信技术远距离传输、实现光纤通信技术全光网。

参考文献

[1] 陈鼎.光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].无线互联科技，2016，（18）.

[2] 何静涛.试论光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].中新通信，2016，（1）.

[3] 李士军.铁路通信系统中的光纤通信技术分析[J].科技风，2015，（5）.

第3篇：光传输通信技术论文范文

论文摘要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

1.光纤通信技术

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

光纤通信在技术功能构成上主要分为：(1)信号的发射；(2)信号的合波；(3)信号的传输和放大；(4)信号的分离；(5)信号的接收。

2. 光纤通信技术的特点

(1) 频带极宽，通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2) 损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。

(3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

(4)无串音干扰，保密性好。在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用

20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH ＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播，采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字，通道设置成广播方式，同样的电视节目在各地都可以下载，也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。 转贴于

有线电视网络在全国各地已基本形成，在有线电视网络现有的基础上，比较容易地实现宽带多媒体传输网络，因此在目前的情况下，不应完全废除现有的有线电视网，而用少量的投资来完善和改造它，满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输，到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输，上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送，也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户，这样各用户间即可以打电话，也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送，组成了双向应用的Internet网。

现在光通信网络的容量虽然已经很大， 但还有许多应用能力在闲置， 今后随着社会经济的不断发展， 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力， 推动通信网络的继续发展。因此， 光纤通信技术在应用需求的推动下， 一定不断会有新的发展。

参考文献

[1]王磊，裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息，2006，(4)

[2]何淑贞，王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信，2004，(2)

[3]辛化梅，李忠. 论光纤通信技术的现状及发展. 山东师范大学学报，2003，4

第4篇：光传输通信技术论文范文

    [论文摘要]由于光纤通信具有损耗低、传榆频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速,文章概述光纤通信技术的发展现状,并展望其发展趋势。

    一、前 言

    1966年,美籍华人高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham),预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。1970年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤,光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频率(1014Hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近1万倍,传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。

    二、光纤通信技术的发展现状

    为了适应网络发展和传输流量提高的需求,传输系统供应商都在技术开发上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纤上进行了55x20Gbit/s传输的研究,实现了1.1Tbit/s的传输。NEC公司进行了132x20Gbit/s、120km传输的研究,实现了2.64Thit/s的传输。NTT公司实现了3Thit/s的传输。目前,以日本为代表的发达国家,在光纤传输方面实现了10.96Thit/s(274xGbit/s)的实验系统,对超长距离的传输已达到4000km无电中继的技术水平。在光网络方面,光网技术合作计划(ONTC)、多波长光网络(MONET)、泛欧光子传送重叠网(PHOTON)、泛欧光网络(OPEN)、光通信网管理(MOON)、光城域通信网(MTON)、波长捷变光传送和接入网(WOTAN)等一系列研究项目的相继启动、实施与完成,为下一代宽带信息网络,尤其为承载未来IP业务的下一代光通信网络奠定了良好的基础。

    (一)复用技术

    光传输系统中,要提高光纤带宽的利用率,必须依靠多信道系统。常用的复用方式有:时分复用(TDM)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、空分复用(SDM)和码分复用(CDM)。目前的光通信领域中,WDM技术比较成熟,它能几十倍上百倍地提高传输容量。

    (二)宽带放大器技术

    掺饵光纤放大器(EDFA)是WDM技术实用化的关键,它具有对偏振不敏感、无串扰、噪声接近量子噪声极限等优点。但是普通的EDFA放大带宽较窄,约有35nm(1530~1565nm),这就限制了能容纳的波长信道数。进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有:(1)掺饵氟化物光纤放大器(EDFFA),它可实现75nm的放大带宽;(2)碲化物光纤放大器,它可实现76nm的放大带宽;(3)控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合起来,可放大带宽约80nm;(4)拉曼光纤放大器(RFA),它可在任何波长处提供增益,将拉曼放大器与EDFA结合起来,可放大带宽大于100nm。

    (三)色散补偿技术

    对高速信道来说,在1550nm波段约18ps(mmokm)的色散将导致脉冲展宽而引起误码,限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说,色散限制仅仅为50km。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。

    (四)孤子WDM传输技术

    超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显着增加无中继传输距离。孤子还有抗干扰能力强、能抑制极化模色散等优点。色散管理和孤子技术的结合,凸出了以往孤子只在长距离传输上具有的优势,继而向高速、宽带、长距离方向发展。

    (五)光纤接入技术

    随着通信业务量的增加,业务种类更加丰富。人们不仅需要语音业务,而且高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已得到用户青睐。这些业务不仅要有宽带的主干传输网络,用户接人部分更是关键。传统的接入方式已经满足不了需求,只有带宽能力强的光纤接人才能将瓶颈打开,核心网和城域网的容量潜力才能真正发挥出来。光纤接入中极有优势的PON技术早就出现了,它可与多种技术相结合,例如ATM、SDH、以太网等,分别产生APON、GPON和EPON。由于ATM技术受到IP技术的挑战等问题,APON发展基本上停滞不前,甚至走下坡路。但有报道指出由于ATM交换在美国广泛应用,APON将用于实现FITH方案。GPON对电路交换性的业务支持最有优势,又可充分利用现有的SDH,但是技术比较复杂,成本偏高。EPON继承了以太网的优势,成本相对较低,但对TDM类业务的支持难度相对较大。所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内传送的网络技术。现今95%的局域网都使用以太网,所以选择以太网技术应用于对IP数据最佳的接入网是很合乎逻辑的,并且原有的以太网只限于局域网,而且MAC技术是点对点的连接,在和光传输技术相结合后的EPON不再只限于局域网,还可扩展到城域网,甚至广域网,EPON众多的MAC技术是点对多点的连接。另外光纤到户也采用EPON技术。

    三、光纤通信技术的发展趋势

    对光纤通信而言,超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标,光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。

    (一)光纤到户

    现在移动通信发展速度惊人,因其带宽有限,终端体积不可能太大,显示屏幕受限等因素,人们依然追求陆能相对占优的固定终端,希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽,它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代,光纤到户的成本大大降低,不久可降到与DSL和HFC网相当,这使FITH的实用化成为可能。据报道,1997年日本NTT公司就开始发展FTTH,2000年后由于成本降低而使用户数量大增。美国在2002年前后的12个月中,FTTH的安装数量增加了200%以上。在我国,光纤到户也是势在必行,光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展,预计2012年前后,我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点,伴随着相应技术的成熟与实用化,成本降低到能承受的水平时,FTTH的大趋势是不可阻挡的。

    (二)全光网络

    传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍用电器件,限制了目前通信网干线总容量的提高,因此真正的全光网络成为非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性,并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率,网络结构简单,组网非常灵活,可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术,它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段,但已显示出良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。

第5篇：光传输通信技术论文范文

论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

数据通信是以“数据”为业务的通信系统,数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展,以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式,它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

1通信系统传输手段

电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。

微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3数据通信的分类

3.1有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的,如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址,在整个因特网上IP地址是唯一的。

第6篇：光传输通信技术论文范文

关键词：光纤通信；系统故障；信息传输；故障分析；通信技术文献标识码：A

中图分类号：TN913文章编号：1009-2374（2016）12-0057-02

1光纤通信系统概述

光纤通信系统产生于20世纪70年代，美国的一个电气公司通过一组光纤通信实验成功研制出了光纤通信系统，系统中使用的光源为半导体激光器，传输介质应用的是多模光纤，实验以后，光纤系统传输速率达到了33.647Mbit/s，传输距离达到了150km，这在光纤通信领域是一场变革与突破。

光纤通信是一种非常重要的现代化信息传输媒介，在现代化电网发展与进步当中，光纤通信系统起到的作用非常大。系统中的光纤实际上就是指光导纤维，而通信的实现则要借助光导作用载波，光导纤维是通信传输介质，功能是实现对信息的收集与传输。过去传统通信系统使用的是铜导线，这种金属导线传输效率低、损耗率高、电磁感应强烈，在使用过程中不是非常灵活、持久，而人们真正需要的是传输效率高、能够广泛应用到图像通信或者是数字传输方式中的通信传输系统，光纤通信能够满足人们这种需求，成为对话业务、数字化通信不可缺少的媒介。

光纤通信系统的基本构成：（1）光发信机。在光纤通信系统中，组成部件非常多，每一个部件都要发挥自身功能才能保持整体通信系统平稳运行，其中光发信机能够实现电、光的相互转换，是一种光端机。这一光端机的构成有光源、驱动器、调制器等，功能是对电端机端口发出的信号调制，这一信号能对光源产生大量光波，对信号调制实际上就是对光波调制的过程。完成光波调制以后，要将光信号耦合到光缆设备中进行传输，其中使用较多的就是电端机，是一个常规的电子通信设备，对信息传输起到了支持作用；（2）光收信机。系统中还有一个重要组成就是光收信机，其是一种能够对光、进行转换的光端机设备，主要作用就是将收集来的光纤或者是光缆信号传输到检测器中参与转换，最终变为电信号，然后将这些电信号逐步放大，放大的程度是满足电平要求，再将其输送到点端机内，完成信号的接收光纤或光缆。

2光纤通信系统常见的故障

核动力院在过去几年一直使用光纤通信技术，但因为光纤系统内部构成元件与设备增多，在相互交织、运行当中产生各种故障也是不可避免的。

2.1光端机模块的损坏

光端机模块一旦出现损毁将使系统功能无法发挥，会大大减弱光传输效率，导致光信息传输失败。

2.2通信控制板故障

通信控制板故障也较为常见，一旦发生将造成数据配置的不及时，容易出现数据配置错误。

2.3单盘故障

系统单盘主要由线路板、2M板、主控制器等构成，如果某一个元件出现故障或者是周围温度、湿度的变化，将使板子运行受到极大影响。

2.4电源系统故障

电源系统中起重要作用的是光端机的电源传输端，一旦这一部件出现中断或者损坏，将造成光端机电源中断，出现停电现象，更会引发整个通信系统的运行中断情况。

2.5尾部纤维、法兰故障

尾部纤维故障主要是由尾纤断裂、尾纤弯曲、尾纤半径小等因素造成，而法兰故障则主要因盘线接头破损或者有灰尘进入导致堵塞造成的，这一故障发生将造成光路运行的不稳定。

3光纤通信系统常见故障判断方法

光纤通信系统常见故障判断的基本方法如下：

3.1故障段落的判断方法

如果是系统故障，可以通过对系统的监控方式，将大段落的数字段判断出来，也可以使用终端设备对中继段做出判断，使用PCD终端机是常见方法，通过对检测仪器的分析判断出光缆线路是否存在运行异常的情况。

3.2误码故障判断法

先利用段落故障判断法，将数字段辨别出来，再按照系统分类对故障做出判断。使用光端机设备或者PCD、测试仪器判断出是否有中继码故障，并查看是否有故障盘，可以通过更换备用盘方式解决故障，如果故障依然存在，可以对电源或者是电源运行环境进行检查，更要检查接头是否牢固、尾纤是否运行正常。如果光缆损耗加大，将产生大量的误码，这一故障判断方法是利用时域反射仪（OTDR）搜索故障点，并针对故障进行修复。此外，尾纤的盘绕方式不正确也将使挤压作用增强，这时可以更换一个新的尾纤，按照正常程序重新使其恢复。

3.3复用设备

利用专门的测试仪器与警示装置对故障的指示，能够找到故障具体发生在哪个盘，如果换盘以后故障依然存在，则要对电压、复用设备之间的连接进行检查，查看电缆是否运行良好。

3.4接收光功率偏低的判断方法

如果放光盘设置出现了“发光状态”的警示，表示测试通过，如果测试没有通过，则可以对尾纤、接头、功率、电源等进行检查。

4光纤通信系统常见故障处理方法

针对光纤通信系统运行中出现的各种问题，及时找到故障处理方法，使系统恢复到正常运行状态，是确保信息传输高效、安全、持续的关键。故障处理过程中最重要的是要先找到故障部位，针对故障部位的特点、功能等进行维修。例如，在光端机出现故障时，可以使用OTDR或者功率计、光源等工具进行维修。下面将列举核动力院光纤通信系统常见故障分析故障处理方法：

4.1故障1

2014年3月我院1#点和2#点之间光缆由于野蛮施工、违规施工导致光缆挖断，造成两地之间的迂回通信不通，光纤系统内部线路连接不良，导致通讯瘫痪，为各项工作造成严重阻碍，通过及时排查抢修恢复通讯。通信维护人员在现场使用OTDR设备，使用这一设备的目的是针对故障发出警告，将警告传递到站点位置处，对光缆的运行情况进行测试；在测试过程中，发现某个段位出现了连接中断，在应用OTDR设备对故障设备进行测试时，要始终确保设备之间具有一个断点，如果不能保证有断点，则要对OTDR对端的ODF对端光纤进行断开处理，不能直接对已经损坏的设备，例如光板等进行测试，不按照规范标准测试，将造成对端光设备光接口板的损坏。断点的熔接可以使用光纤熔接机操作，现场的维修人员要及时将告警发出，针对告警的站点将光功率计算出来，计算能够接收的最大光功率，如果光功率接收顺畅，则表示光路维修以后告警将会消失，表示故障完全被消除。

4.2故障2

与新基地有关通信故障处理方法为：2014年8月三号楼B座突然出现大面积配线电缆故障，现场的维修人员通过排查发现是电缆接续出现密封不良导致。特别说明：故障维修时考虑到安全性、保密性，我院新基地从院通讯机房到用户端依旧采用电缆的通讯方式，未实施三网合一，互联网和电话网分信息中心和保障与服务中心通讯科两个部门独立运行，实行铁路警察各管一段，出于保密要求互联网又分为外网和内网，故每年雨季新基地通讯故障相对较多，给维修工作带来极大不便。通过对上述故障维修案例可以发现，在对故障进行维修前，要先对故障出现时的状态有所了解，比如告警信息等，再结合具体信息对相关部件进行检查，通常按照故障状态、形态或者光端自带指示灯对故障因素进行分析，再使用光端机设备进行信息发射，查看发射模块是否有异常，在确保没有异常情况以后，对数据参数配置的合理性进行检查。

4.3故障3

核动力院家属区通信故障及处理过程为：核动力院对院内的通信网进行全面整修、布设，在2015年院通讯内网割接成FTTN后，我院家属区相对出现不规律的电话通讯故障，如出现停电导致故障、通信中断故障、通信堵塞等，将这些内网进行割线以后这些故障全部消除，布设了新的系统，运行更加稳定、可靠。

5结语

本文主要对光纤通信技术发展历程进行了介绍，并列举了核动力院几种常见的故障形式，针对这些故障提出了几点解决对策，可见光纤通信系统是信息高速传输的重要媒介，对于社会发展与进步有着重要作用，不断加强对故障的处理，能够提高光纤通信系统的运行效率，推动光纤通信技术的稳定持续发展。

参考文献

[1]吴秋迅．光纤CATV通信系统线路故障定位困难的原因及解决方案[J]．桂林航天工业高等专科学校学报，2010，14（3）．

[2]朱华托．浅谈电力系统中SDH光纤通信设备的故障处理以及维护[J]．中国新通信，2014，（18）．

[3]梁华，高玉春，张涛，等．CINRAD/CC型雷达数据传输系统故障分析与改进方案[J]．气象科技，2013，41（3）.

[4]郭伟．电力系统中SDH光纤通信设备的维护及故障处理[J]．硅谷，2011，（19）．

[5]张晓虹，蒋雄伟，王振华，等．分布式光纤温度传感器在交联聚乙烯绝缘地下电缆故障检测中的应用[J]．电网技术，2011，23（12）．

第7篇：光传输通信技术论文范文

关键词：光纤，光纤业务，FTTH

计算机工业界很多人士引以为自豪的是计算机技术的快速发展，同时，数据通信速率也在快速发展，最终，在计算机能力和通信能力的竞赛过程中，通信赢了。数据通信传输速率的快速发展更是让人难以想象，这样的发展速度要依靠光纤作为传输媒介的问世。光纤技术现已相对成熟，下面就光纤的优点和业务上的需求来研究一下光纤的发展趋势。

一、光纤优点

1。频带宽

频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大。目前，采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道。

2．重量轻

因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，。论文格式。比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便。

3．抗干扰能力强

因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。因此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密。

4．保真度高

因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号。

5．工作性能可靠

一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关。设备越多，发生故障的机会越大。因为光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器)，可靠性自然也就高，故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的。

6．成本不断下降

目前，有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law）。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍。由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段。

7．损耗低

在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1、31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1．55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多。此外，光纤传输损耗还有两个特点，一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡；二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。

二、业务上的需求和市场的竞争

伴随着计算机的广泛应用，计算机网络数目在不断的增加，Internet用户数量也在不断增加，使得通信容量不断的加大，因此，数据通信的带宽要求显得更加重要。目前，为了解决数据能够在主干网络中顺利的传输，在通信介质方面，对于主干网络都采用了光纤作为传输媒介。光纤作为主干网络的传输媒介，解决了主干线路数据负载问题，使得数据能够顺利传输。光纤在主干网络中取代了传统的铜线介质，但“最后一英里”问题上,还没有完全的普及光纤，这就造成本地回路成为主干网络的瓶颈。随着3G网络的不断发展，用户“最后一英里”问题应该尽快解决。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。

相关数据表明，2002年至2006年，我国宽带上网用户比例由9%上升到52%。宽带用户成为大多数，这标志着我国互联网已经进入宽带时代。宽带接入已经成为固网运营商增长的第一驱动力。而宽带业务的需求必然刺激相关宽带技术的发展和应用，光纤具有近似于无限的带宽，端到端的全光网络是宽带接入的最终解决方案。随着光纤接入成本不断下降、铜缆接入网运维成本的攀升，运营商网络将向以宽带为特征的下一代网转型。论文格式。随着今后更多高带宽业务的出现，FTTH上马也是大势所趋。论文格式。

正是基于这种共识，各固网运营商在铺网时都遵循光进铜退的准则，将投资重心转向光纤接入网。新建商业楼宇与住宅区原则上采用光纤覆盖，控制铜缆投资。FTTH已经从实验室中走出，真正贴近普通用户，迎来了快速增长的新时期。

在最近几年，FTTH已经出现了良好的发展势头。FTTH，一方面受到了企业用户和高端家庭用户的欢迎，与将来可能需要一次次地带宽升级相比，一劳永逸的光纤接入更受他们的青睐。FTTH使得在家里能享受各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等。 另一方面，铜线和光纤价格的一涨一跌，也使得部署FTTH的成本正呈现下降的趋势。长远来看，DSL的成本已经基本上达到了极值点，但FTTH还有很大的下降空间，而且从运维成本上来说，与DSL相比FTTH有更加明显的优势。

第8篇：光传输通信技术论文范文

关键词： 视频会议系统 JavaGroups Java媒体框架 协同工作

一、前言

会议，是人类社会经济生活中不可或缺的一部分，传统的会议总是需要先预定时间、地点，统一开会人员及布置会场、记录、主持等，会议所要解决的问题或是要制订的方案、决策常常由于许多客观因素而耽搁。自工业革命后，科技的发达使得通信技术有了突破性的进展，电话和电报的发明，使远地的人们可以立即传送声音和文档。然而，除了言语的沟通外，人类更注重的是表情和肢体的表达，仅仅是声音的传送已经无法满足现代人交流的需求，即时并且互动的影像更能真实自然地传送信息。视频会议系统正是在这种迫切需要的推动下产生的新一代通信产品。

视频会议系统是一种能把声音、图像、文本等多种信息从一个地方传送到另一个地方的通信系统。有效发送基于视频的信息，可以在远程部门和部门间开展合作，同时还可以实现诸如视频会议和视频点播等视频应用技术。视频会议系统是计算机技术与通信技术相结合的产物，它作为多媒体通信技术的一个重要组成部分，正随着波及全球的信息高速公路的兴起而迅速发展起来。

从目前的发展来看，有关视频会议技术的研究很多，有关的产品也非常丰富，尽管视频会议系统有十分诱人的广阔前景，但在这个领域中还有相当多的技术问题亟待解决。其中在现阶段影响视频会议系统实用性、通用性及友好性的相关技术和有关问题有：软件技术、数据库技术、网络技术、共享技术、资源控制技术、保密技术和会议模型技术。［3］

二、视频会议基本原理

本系统主要研究的是用软件的方式，配合一些必要的外设，在局域网内实现一个小型视频会议系统（视频会议系统示意图如图1.1所示）。

从上面的示意图我们可以大致看出，视频会议系统主要有三个部分组成，即通信网络、会议终端和多点控制单元。视频会议系统实质上是计算机技术和通信技术相结合的产物，所以通信网络是视频会议系统的基础组成部分之一，会议终端是将视频、音频、数据、信令等各种数字信号分别进行处理后组合成的复合数字码流，再将码流转变为与用户――网络兼容的接口，符合传输网络所规定的信道帧结构的信号格式送上信道进行传输。多点控制单元是视频会议系统用于多点视听信息的传输与切换部分，它是根据一定的准则处理视听信号，并根据要求分配各个要连接的信道，但它并不是视频会议所必需的。

通信网络是一系列的设备、机构和进程，通过它们，附着在网络上的终端用户设备能够进行有意义的信息交换。它涉及网络传输协议、网络编程接口等内容。［4］

视频会议系统的终端设备承担了多种媒体信息的输入、输出和处理，以及用户和网络之间的连接、交互和控制等多项任务。它属于用户数字通信设备，在系统中处在用户的视听、数据输入/输出设备和网络之间。

视频会议中有时需要进行多点间的信息传输和交换，这时可以借助于多点控制单元（MCU）来实现。多点控制单元实际上就是一台多媒体信息交换机，实现多点呼叫和连接，实现视频广播、视频选择、音频混合、数据广播等功能，完成各终端信号的汇接与切换。MCU将各个终端送来的信号进行分离，抽取出音频、视频、数据和信令，分别送到相应的处理单元，进行音频混合或切换，视频切换、数据广播、路由选择、会议控制、定时和呼叫处理等，处理后的信号由复用器按照H.221格式组帧，然后经网络接口送到指定端口。［5］

三、视频会议系统的设计和实现

本系统是基于JavaGroups来分析和设计的。JavaGroups是一个由康奈尔大学开发的基于Java的工具包，它提供了可靠的组通信。 它的功能包含了向组内所有成员发送消息，并确保每一个成员接收到相同序列的消息。［8］

VideoConference和JavaGroupsVC是为实现视频会议系统并且基于JavaGroups而设计的。VideoConference是JavaGroups的一个扩展包，JavaGroupsVC是基于JavaGroups的一个视频会议的应用程序。它是一种开放源码的程序，提供了一种多平台视频会议的解决方案。JavaGroupVC支持三个数据频道：一个用于视频广播的视频频道，一个用于音频广播的音频频道和一个用于聊天对话的文本频道。加入某一个组的用户可以和该组中所有的成员共享视频和音频。 每一个用户要选择一个用户名和卡通图标来代表自己。在一个特定的组内，用户名和图标都是唯一的。如果在该组中这个用户名或图标已经有人用过了，则新来者就要换另一个了。组内的所有成员都可以选择发送消息至所有人或者特定的某个人。所有对连接有用的组和目前存在的组将以一种可扩充的树结构显示出来，这样用户可以浏览每一个组来找一个感兴趣的加入。用户可以无限次地加入或重复加入某个组，但是在某个特定时间，一个用户只能在一个组中，他必须离开当前所在的组才能够进入另一个组。

JavaGroupsVC使用层结构来设计的。有三个主要的层:图形用户界面层、控制层和数据层。如下图所示：

其中包含六个主要部分，四个对用户是可见的。它们是图形用户界面层中的图形用户界面部分，数据层中的视频部分、音频部分和文本部分。另外两个对终端用户透明的部分是控制层中的组内成员部分和组间成员部分。

1.图形用户界面层

该层的主要部分是图形用户界面管理器（GUIManager），它通过轻量Java Swing组件来处理所有的用户事件。GUIManagers实现了接口WidowListener、ActionListener和Runnable，它包含了四个子组件：聊天面板，媒体面板，成员面板和组面板。

2.控制层（ControlManager）

控制管理器包含两大部分：组管理器（GroupsManager）和成员管理器（MemebershipManager）。

3.数据层（DataManager）

这一层中定义了数据频道的管理器和消息类型。

四、结语

视频会议从出现至今已有三十多年，从最开始的减少旅行费用，提高工作效率，到911时的加速国内外协作，保障人身安全等，再到SARS时保障社会的稳定和各项工作最低限度的运转，视频会议的优越性正在越来越被广泛地显示出来。［2］

参考文献：

［1］基于局域网的小型视频会议系统.吉林大学硕士研究生毕业论文.

［2］董小国，王红岩，韩少亭.基于H.323协议的视频会议的软件实现.现代计算机.总第163期.

［3］视频会议简介.成都理工学院硕士学位论文.

［4］慕言，杨士强.Internet桌面视频会议系统的设计与实现.小型微型计算机系统，1998.4，VOL19，（4）.

［5］杨建华，黄瑞光.基于TCP/IP协议的桌面视频会议系统中多点控制单元的实现.计算机应用，1998.12，VOL18，（12）.

第9篇：光传输通信技术论文范文

在本届与模拟技术相关的领域中，值得关注的是支持软件无线电设备及多模接收设备的模拟滤波器技术、数字校正技术，以及性能接近晶体振荡器的CMOS LC振荡器。

最近几年，面向软件无线电以及认知无线电的研发工作变得活跃起来。为了实现这两种技术，可在宽频带中利用的RF收发器技术以及可重新配置的模拟基带电路技术是必不可少的。

NEC支持软件无线电设备的离散时间型低通滤波器采用Duty-cycle调制方式可变电压／电流元器件(跨导器)，实现了从400kHz一30MHz的可变带宽[3.1]。

PLL及振荡器在高性能和新工艺方面也有进展。加州大学圣地亚哥分校等的N分频PLL，带宽扩展到975kHz，并利用量化噪声适应性消除电路改善了相位噪声[19.2]。

另外，电源芯片则是在改善调节器的功率、效率以及提高速度、扩展带宽和降低电压方面取得了进展。美国亚利桑那州大学了供高效率功放使用的调节器，同时采用了AB类放大器和开关调节器[24.8]。

(夏普公司电子器件开发本部　藤本义久)

数据转换器：实现了24GSPS和0.2V驱动所有指标的记录都被刷新

ADC／DAC等数据转换器领域都在采用更先进的工艺，并不断降低电压。入选本届ISSCC的论文中有超过50％的论文采用了130nm以下的工艺，而采用65nm工艺的数据转换器的论文数量占到了全部论文的25％。

在工艺发展的带动下，数据转换器的功耗在逐渐降低，品质因数也在不断改善。以前，衡量数据转换器性能的指标是速度、精度以及功耗。但最近，品质因数与驱动电压也和速度一起成为必需的评价指标。其原因在于，数据转换器在便携式设备应用中的重要性正在增加。在本届会议上，这三个指标均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS电路，采样速率高达24GSPS[30.3]。该CMOS芯片采用90nm CMOS工艺制造，集成了160个通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。从而实现了极高的采样速率。

荷兰特文特大学的ADC的品质因数达到4.4fJ[12.4]，这一数值仅相当于以往的1/10。获得这一指标的原因是，该产品采用了对电容电压进行分阶段控制的技术。

在低电压驱动方面，麻省理工学院了利用0.2V电压驱动的Flash ADC[30.8]，并为此新开发了可利用亚阈值区电压工作的技术。

(富士通研究所系统芯片电路开发研究所　幂本三六)

RF：基于CHOS工艺的毫米波PATHz高频应用进入视野

与ISSCC 2007一样，本届会议上也陆续了许多基于CMOS工艺的毫米波电路。以前，面向60GHz或77GHz频段的芯片是以化合物半导体为主，但在2006年出现了基于SiGe工艺的芯片，到2007年又有基于CMOS工艺的接收器。在本届IS SCc上，终于也见到了采用CMOS工艺集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工艺的毫米波收发器开始具有现实意义。

NEC了面向60GHz频段的收发器[31.1]。发射电路中集成有I/Q调制器、DA(驱动放大器)、VGA(可变增益放大器)和PA(功率放大器)。接收电路中集成有LNA(低噪声放大器)、VGA、驱动放大器和I/Q解调器。PA的输出功率达到8.4dBm，增益也高达10.3dB。

在频率更高的接收器中，集成度也在不断提高。加拿大多伦多大学和意法半导体共同了95GHz接收器[9.1]。该接收器采用65nmCMOS工艺，不仅集成了LNA、混频器和IF放大器，而且集成了VCO和分频器。工作频率高达76GHz~95GHz，转换增益为12.5dB，噪声系数为7dB，VCO的相位噪声是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。该接收器的工作温度甚至可以达到100℃。

基本电路的工作频率也有显著提高，超出毫米波而应用到THz级频率的CMOS技术也已经出现。美国佛罗里达州大学的410GHz推一推振荡器采用了45nm CMOS工艺[26.1]。由于其频率太高，常规的探头难以测量，因此芯片上还装备了用于测量的天线。

(松下电器产业公司半导体器件研究中心　酒井启之)

无线通信：UWB、手机和WLAN都在向更高的集成度发展

无线通信领域由“UWB相关技术”、“手机收发器”和“WLAN/WPAN(无线个人局域网)收发器”等三个专题会议构成。

在UWB相关技术的专题中最值得注意的论文是Alereon公司的UWB收发器[6.4]。而在手机收发器方面，ADI公司无需SAW滤波器的收发器对于今后的技术发展很有参考价值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的论文颇为引人瞩目，这款SoC支持IEEE802.11n标准[20.2]。802.11n标准产品的高成本问题此前一直难以解决，但Atheros公司的这款SoC面积很小，很可能会获得相当广泛的应用。该领域与数字SoC一样，采用先进工艺以提高集成度、进而降低电压的竞争非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b标准的SoC已经达到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g标准的SoC;2007年支持2×2MIMO的无线模拟单元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(东芝公司半导体研究开发中心　滨田基嗣)

有线通信：利用现有的传输线路向更高速度和更长距离发展利用DSP的补偿超越以往极限

在该领域中引人注目的是数字加速技术，即将输入到接收器的信号利用ADC采样之后再使用DSP等进行处理。当利用已经铺设的现有传输线路进行10Gbps的高速通信时，到达接收器的信号有可能会恶化，甚至不能保持发送时的原始信号状态。在本届会议上，首次了能够自适应地恢复信号并符合IEEE各项标准的技术。

美国ClariPhy通信公司的收发器将使用300m多模光纤的数据传输速率从2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。这种收发器利用CMOS工艺将支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一块芯片上。美国Teranetics公司的收发器则将利用10Gbps双绞线的通信距离从35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的时钟数据恢复电路可以兼顾到两个方面：它能够瞬时且同步地响应脉冲串信 号输入的第1位信号，也能够容许160位的连续无翻转信号[11.4]。该恢复电路是利用∑型DAC来提高频率精度而实现的。

(NTT公司微系统集成研究所　大友佑辅)

高性能数字电路：工艺发展出现新挑战芯片面临功耗及特性不一致等问题

半导体产业仍在遵循着摩尔定律不断发展。在高性能数字电路领域，随着工艺的继续发展，出现了复杂度和集成度更高的处理器。在本届ISSCC上，各公司及机构针对高集成度芯片暴露出的问题提出了自己的技术方案。这些挑战包括不断增加的功耗，处理性能达到极限，工艺、电压及温度的不一致性等。

英特尔公司了4核Itanium处理器。这款处理器可以使用低达0.7V的电压工作，从而减低了功耗。而且，为了提高可靠性，处理器的锁存电路中采取了减小软误差率的措施[4.6和4.7]。在处理器的多内核及多线程的发展过程中，Sun微系统公司也注意到应该提高单线程的性能。该公司的SPARC处理器在进一步发展乱序执行能力以提高单线程性能的同时，总共可以并行执行32个线程[4.1和4.2]。对于芯片的工艺、电压及温度的不一致性等问题，美国密歇根州大学了一种可自行修正延迟误差的技术――Razor II[22.1]，可以动态地自动调节电压及频率。

(日立制作所信息／通信部门　丹场展雄)

低功耗数字电路：在降低功耗方面竭尽全力便携式设备在性能方面又有突破

在低功耗数字电路领域引人注目的论文之一是英特尔公司的低功耗x86处理器[13.1]。采用45nmCMOS工艺和简单的2-issue顺序流水线，实现了2GHz的工作频率和低于2W的功耗，比以往的x86处理器的功耗小一个数量级。此外，TI公司了用于手机的单芯片，采用了45nmCMOS工艺。

瑞萨科技等6家公司了用于手机的第3代单芯片产品，将基带处理器和应用处理器集成在一起[13.3]。该芯片将基于21个电压域的电源关断功能和部分时钟激活功能组合起来，进一步降低了功耗。同时，芯片中集成的存储器管理单元可以让用于媒体处理的IP核共享虚拟存储器空间，并通过有效利用外部存储器等措施实现了更高的性能。

索尼公司的图像处理器让人们感觉到便携设备的画面质量正在不断提高，并且图像识别技术将得到灵活的应用[16.4]，现在已经有可能在便携设备中采用H.264标准对HDTV信号进行编／解码处理。这款图像处理器具有512GOPS的运算性能，每秒钟能处理60幅分辨率为1920×1080的图像。在不断提高分辨率的发展方向之后，这款处理器可能会引领新的潮流：通过图像处理提高画面质量、并灵活应用图像识别和图像检索技术。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存储器领域：大容量、低成本、高速率、非易失新技术相继问世

在NAND闪存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，单元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦写速度等技术相继推出。引人注目的未来技术是三星电子公司的45nm单元叠层型4Gb NAND闪存[28.3]。

SRAM方面，英特尔公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金属栅[21.1]。包括这一款在内的4篇有关45nm SRAM的论文都了降低功耗、解决不一致性等的技术。

DRAM则在不断提高速度。嵌入式DRAM方面，中国台湾地区的TSMC利用65nm Bulk CMOS工艺实现了500MHz的工作频率，并集成人SOI中。包括这一款在内，总共有4篇关于65nm嵌入式DRAM的。三星电子公司了业界第一款支持GDDR5标准的图形DRAM，实现了每引脚6Gbps的数据传输速率[14.5]。

(瑞萨科技公司　日高秀人)

摄像器件／医疗／显示器／HEHS／传感器：像素间距不到Iμm的摄像器件适于埋置在人体内的放大器

美国斯坦福大学的摄像器件的像素间距极为窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的产品中，最小的像素间距是1.2μm。新器件的间距比以前窄了40％。这款摄像器件在光电转换和信号电荷的传输中使用了帧传输CCD。但其信号的读取方法和CMOS传感器类似，并采用CMOS工艺制造。

斯坦福大学在芯片上阵列配置了166×76个16×16的光电二极管(像素群)。包括不直接参与图像生成的像素在内，总像素数达323万。该大学将这样的配置叫做多孔径(Multi-aperture)。该款摄像器件应用了立体照相机的原理，可获得所拍摄景物的纵深信息，并生成三维的图像。

在东芝公司的CMOS传感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。当所拍摄景物的照度很低时，可以提高画面质量。这款CMOS传感器可以生成16个像素的全彩图像，包括2个R像素、4个G像素、2个B像素以及8个W像素。而且，在曝光过程中可以把信号电荷从光电二极管排出，以避免出现白噪声。因此，动态范围得到了扩展，可达14位灰阶。

在医疗领域，美国Medtronic公司和MIT的放大器适用于检测由于脑部病变而引起的神经细胞的微弱信号[8.1]。其特点是放大时的噪声及功耗都很低，能够应用于便携式设备及可埋置在人体内的设备中。

(索尼公司半导体亨业集团　角博文)

未来技术：仿生电子，保健护理领域盛况空前近距离通信技术向高性能，多样化发展

在本届会议上，未来技术领域面向仿生／保健护理等相关领域提出了新的电路技术以及应用方案。具体来说，包括生物信息的监视技术以及可埋置于人体内的芯片等。

日立制作所了关于实现人类生命活动可视化的技术[7.1]。该技术可以利用徽章型(体积为30cm3)的无线传感器模块连续监视体温4个月。产品的电池寿命是3年。可以说，面向仿生／保健护理领域，这项成果显示出电子技术新的应用可能性。

此外，值得注意的领域是近距离通信技术，包括芯片与芯片之间的通信技术、人体局域网(BAN，body area network)以及RFID等技术。在上一届会议上这些领域都曾经受到关注，而在这一届越发突出了高性能化和多样化的进展。

从2004年以来，日本庆应义塾大学和东京大学的小组连续了采用电感耦合方式的芯片间通信技术。在本届会议上，他们了采用异步方式的技术，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和电容耦合方式相当的通信速度(11Gbps)，可以实现5倍于电容耦合方式的通信距离。